DOI: https://doi.org/10.15407/techned2020.03.030

УДК 621.314

ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІ СТРАТЕГІЇ СИЛОВОЇ АКТИВНОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ, ЩО БАЗУЮТЬСЯ НА ОПТИМАЛЬНИХ ДЕКОМПОЗИЦІЯХ СТРУМІВ НАВАНТАЖЕННЯ ТА ВІДПОВІДНИХ ПОТУЖНОСТЕЙ ВТРАТ

Автори
М.Ю. Артеменко¹*, докт. техн. наук, Ю.В. Кутафін¹**, В.М. Михальський²***, докт. техн. наук, С.Й. Поліщук²****, канд. техн. наук, В.В. Чопик²*****, канд. техн. наук, І.А. Шаповал²******, докт.техн.наук
¹- НТУ України «Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського»,
пр. Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна
²- Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна,
e-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
* ORCID ID : https://orcid.org/0000-0001-9341-9238
** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-8156-1277
*** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-8251-3111
**** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-6978-2747
***** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-5046-5223
****** ORCID ID : https://orcid.org/0000-0002-9107-5061

Обґрунтовано оптимальні декомпозиції струмів навантаження та відповідних миттєвих та інтегральних потужностей втрат багатофазних систем електроживлення, що базуються на формулах визначення активного струму з урахуванням співвідношення резистивних параметрів в лінії передачі. Визначено мінімальні значення миттєвих та інтегральних потужностей втрат, що супроводжують передачу енергії з заданою величиною активної потужності. На основі оптимальних декомпозицій струмів навантаження побудовано чотири стратегії керування паралельним активним фільтром, що забезпечують екстремальні значення одного з параметрів якості. Бібл. 13.

Ключові слова: паралельний активний фільтр, активний струм, потужність втрат, коефіцієнт потужності.

Надійшла                         28.02.2020
Підписано до друку        05.05.2020

УДК 621.314

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ СТРАТЕГИИ СИЛОВОЙ АКТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, ОСНОВАННЫЕ НА ОПТИМАЛЬНЫХ ДЕКОМПОЗИЦИЯХ ТОКОВ НАГРУЗКИ И СООТВЕТСТВУЮЩИХ МОЩНОСТЯХ ПОТЕРЬ

Авторы
М.Ю. Артеменко¹, докт.техн.наук, Ю.В. Кутафин¹, В.М. Михальский², докт.техн.наук, С.И. Полищук², канд.техн.наук, В.В. Чопик², канд.техн.наук, И.А. Шаповал², докт. техн. наук
¹- Национальный технический университет Украины «КПИ им. И. Сикорского»,
пр. Победы, 37, Киев, 03056, Украина
²- Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев, 03057, Украина,
e-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it

Обоснованы оптимальные декомпозиции векторов токов нагрузки и соответствующих мгновенных и интегральных мощностей потерь многофазных систем электропитания, основанные на формулах определения активного тока с учетом соотношения резистивных параметров в линии передачи. Определены минимальные значения мгновенных и интегральных мощностей потерь, сопровождающих передачу энергии с заданной величиной активной мощности. На основе оптимальных декомпозиций векторов токов нагрузки построено четыре стратегии управления параллельным активным фильтром, обеспечивающих экстремальные значения одного из параметров качества. Библ. 13.

Ключевые слова: параллельный активный фильтр, активный ток, мощность потерь, коэффициент мощности.

Поступила                             28.02.2020
Подписано в печать             05.05.2020

Роботу виконано за бюджетною темою: "Розробка та дослідження ефективних засобів і методів керування напівпровідниковими перетворювачами та електромеханічними системами для забезпечення електромагнітної сумісності джерел електроенергії та споживачів" ("Модулятор-2") №ДР 0115U002581 (2016-2020 рр.).

Література
1. Fryze S. Мoc czynna, bierna i pozorna ukladu 3-fazowego o odksztalconych przebiegach napiec fazowych i pradów przewodowych. Wybrane zagadnienia teoretycznych podstaw elektrotechniki. Warszawa-Wroclaw: PWN. 1966. Pp. 250-256.
2. Akagi H., Watanable E.H., Aredes M. Instantaneous power theory and applications to power conditioning. Piscataway: Wiley –IEEE Press, 2017. 472 p. DOI: https://doi.org/10.1002/9781119307181
3. Czarnecki L.S. Currents’ Physical Components (CPC) concept: a fundamental of Power Theory. Przeglad Elektrotechniczny. 2008. Vol. 84. No 6. Pp. 28-37.
4. Garcesa A., Molinas M., Rodriguez P. A generalized compensation theory for active filters based on mathematical optimization in ABC frame. Electric Power Systems Research. 2012. Vol. 90. Pp. 1-10. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsr.2012.03.011
5. Herrera R. S., Salmerón P., Vázquez J. R., Litrán S. P., Pérez A. Generalized instantaneous reactive power theory in poly-phase power systems. Proceedings of 13th European Conference on Power Electronics and Application (EPE’2009). Spain, Barselona, September 8-10, 2009. Pp. 1-10.
6. Kim H., Akagi H. The instantaneous power theory on the rotating p-q-r reference frames. IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems (PEDS’99). Hong Kong. July, 1999. Pp. 422-427. DOI: https://doi.org/10.1109/PEDS.1999.794600
7. Montano J.C., Salmeron P., Thomas J.P. Analysis of power losses for instantaneous compensation of three-phase four-wire systems. IEEE Transaction on Power Electronscs. 2005. Vol. 20. No 4. Pp. 901-907. DOI: https://doi.org/10.1109/TPEL.2005.850956
8. Peng F.Z., Lai J.S. Generalized instantaneous reactive power theory of three-phase power systems. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 1996. Vol. 45. No 1. Pp. 293-297. DOI: https://doi.org/10.1109/19.481350
9. Тугай Д.В., Жемеров Г.Г., Корнелюк С.І., Шкурпела О.О. Новий спосіб керування паралельним силовим активним фільтром на основі модифікованої P-Q-R теорії потужності. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Електричні машини та електромеханічне перетворення енергії. 2019. № 20 (1345). С. 173-181. DOI: https://doi.org/10.20998/2409-9295.2019.20.22
10. Артеменко М.Ю., Михальський В.М., Поліщук C.Й. Визначення повної потужності трифазних систем електроживлення як теоретична основа для побудови енергоефективних засобів паралельної активної фільтрації. Технічна електродинаміка. 2017. № 2. С. 25-34. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2017.02.025
11. Artemenko M., Batrak L. and Polishchuk S. New definition formulas for apparent power and active current of three-phase power system. Przeglad Elektrotechniczny. 2019. No 8. Pp. 81-85. DOI: https://doi.org/10.15199/48.2019.08.20
12. Artemenko M.Yu., Batrak L.M., Polishchuk S.Y., Mykhalskyi V.M., Shapoval I.A. The Effect of Load Power Factor on the Efficiency of Three-Phase Four-Wire Power System with Shunt Active Filter. Proceedings of IEEE 36th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO 2016). Ukraine, Kyiv, April 19-21, 2016. Pp. 277-282. DOI: https://doi.org/10.1109/ELNANO.2016.7493067
13. Артеменко М.Ю., Кутафін Ю.В., Михальський В.М., Поліщук C.Й., Чопик В.В., Шаповал І.А. Теорія миттєвої потужності багатофазних систем електроживлення з урахуванням резистивних параметрів лінії передачі. Технічна електродинаміка. 2019. № 4. С. 12-22. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.04.012

PDF

Цей твір ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства — Некомерційна — Без Похідних 4.0 Міжнародна.